概要:农业是社会发展的基础.在人口增长、自然灾害、环境污染、气候变化和食品安全等诸多压力下,跨学科的新农业正在成为现代农业的发展方向之一.新农业不仅是大健康和新能源的基础,同时也是国家粮食安全、能源安全以及生物安全的基石.氢农学主要研究农业领域中氢气(H₂)生物学效应的相关机理,为从属于新农业的氢农业实践提供相关理论基础.过去,H₂生物学效应的研究主要集中在医学方面,选择性抗氧化是氢医学的主要理论依据.随后的实验表明,H₂也可以调节农作物、食用微生物和家畜的生长发育,增强它们对各种胁迫的耐受性.更重要的是,H₂还可以改变土壤中微生物的群落结构,进而调节农作物生长.使用H₂还可以提高农产品的营养价值和采后品质.研究人员还表明,H₂的生物学功能是通过调控植物与微生物等体内活性氧(ROS)、一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)信号级联来介导的.本文总结了氢农学的发展历程,综述了相关研究的新进展.我们认为崭露头角的氢农业将是新农业发展的方向之一.我们还讨论了目前氢农学存在的一些科学问题,指出氢农学的未来需要结合多学科的优势.此外,例如岛礁、飞行器和外太空等特殊环境下的氢农业也将成为氢农学的重要研究方向.

关键词组：氢气(H₂);氢农学;新农业

概要:研究和鉴定分枝杆菌与其宿主间相互作用的生物分子,对于确定分枝杆菌在入侵过程中的作用至关重要,并为相关疾病生物学和发病机制提供基础知识.分枝杆菌是一种古老的病原体,它为自己在宿主和环境中生存发展了复杂的策略,这可能与其参与感染分子之间相互作用网络的复杂性有关.在结核病检测技术的发展过程中,一些生物标记物已经开始受到关注.研究最广泛的抗原有CFP-10、ESAT-6、Ag85A、Ag85B、CFP-7和PPE18.其中一些抗原已被作为生物标记来评估病原体和宿主感染反应.设计新颖而准确的诊断方法对控制全世界的结核病至关重要.目前,诊断方法是基于对感染个体体液反应分子的识别.因此,这些测试依赖于宿主产生免疫反应的能力,而免疫反应通常是异质的.在过去的20年里,人们特别重视多抗原诊断方法的设计,以提高敏感性和特异性水平.本文综述了结核分枝杆菌生物分子的研究和应用现状,以期为结核控制提供新的支持.

关键词组：结核分枝杆菌;重组抗原;诊断;生物标志物

概要:纳米纤维可以建造适合细胞生长的环境,这种仿生性能促进了纳米纤维材料的广泛应用.在这篇综述中,我们检索了相关研究,并归纳总结了纳米纤维对间充质干细胞的影响,以及影响细胞粘附和成骨分化的因素.我们假设:体外的骨再生过程与体内骨形成和愈合的过程类似;纳米纤维或其支架材料与天然骨组织越接近,骨再生过程就越好.通常,在纳米纤维上培养的细胞具有与体外成骨诱导下的细胞相似的基因表达模式 和成骨分化.在此过程中,诸多基因通路表达相继上调(例如,与细胞粘附有关的基因FAK(黏着斑激酶)、与细胞骨架变化和成骨分化有关的基因通路转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白(BMP)、促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)和Wnt等).细胞粘附和成骨分化可能受到多种因素的影响.纳米纤维的某些物理性质能够促进细胞粘附和生长,包括合适的亲水性、孔隙率和溶胀性.此外,纳米纤维的硬度在细胞命运中起着至关重要的作用,在较坚硬的支架上,成骨细胞的募集往往更好,其中整合素和YAP/TAZ信号通路与之密切相关.同时,纳米纤维的分层排列结构以及它们与功能性添加剂(生长因子、羟基磷灰石颗粒等)的组合也有助于成骨和骨再生.总而言之,在检测到纳米纤维环境的硬度及其他特征后,干细胞会相应地改变其形状和张力,调节下游路径,接着粘附至纳米纤维并开始成骨分化.然而,成骨分化过程中的主要信号通路还需要更多实验证实,从而为设计及制作最理想的仿生纳米纤维支架提供理论支持.

关键词组：纳米纤维;干细胞;仿生;表面形态;信号通路

目的:鉴定并阐述6个ACADVL新发突变的对细胞和分子功能的影响,为后期分子诊断和临床病例管理提供科学依据.
创新点:本文从分子功能和结构的角度阐述6个新位点对蛋白和细胞功能的不同影响.
方法:通过体外构建突变载体建立各突变的过表达细胞系,检测各细胞系脂肪酸代谢能力、线粒体呼吸链功能、线粒体产三磷酸腺苷(ATP)能力、活性氧(ROS)和凋亡水平.同时检测了新发突变对蛋白二聚体稳定性的影响并用分子动力学模拟了突变蛋白构像的改变.
结论:突变(c.541C>T、c.863T>G、c.895A>G、c.1238T>C、c.1276G>A和c.1505T>A)过表达细胞系均表现出脂肪酸代谢障碍,线粒体呼吸链功能障碍,ATP产生水平下降和线粒体ROS水平上升.在无糖条件下,各细胞系的凋亡水平上升.各突变影响了极长链酰基辅酶A脱氢酶(VLCAD)蛋白二聚体的稳定性,分子动力学模拟预测每个突变均会导致VLCAD蛋白结构的发生重要构象变化.

关键词组：线粒体功能障碍;极长链酰基辅酶A脱氢酶缺乏症;β氧化;分子动力学模拟

目的:探究密度效应对模型性能的影响,旨在建立一种稳健性更好的模型来实现大黄苏打片混合终点的准确判断.
创新点:通过将密度差异变量引入模型校正集中的方法,建立了一种稳健性更好的原辅料多组分定量校正模型.
方法:利用15批样品建立包含密度效应和未包含密度效应的偏最小二乘回归校正模型,并利用模型对3个未知批次样品进行终点监测.同时,使用主成分分析-移动块标准偏差算法对3批样品混合终点进行定性判别.分别使用基于近红外光谱技术的定性、定量分析方法,实现对大黄苏打片混合终点进行准确监测的目的.
结论:粉体密度效应对模型预测性能的提高起到了重要作用.与普通模型相比,本研究所开发的压力不敏感模型展示了更加稳健的预测性能,这种稳健建模策略具有一定的推广应用前景.

关键词组：过程分析技术;混合过程;近红外光谱;终点判断

目的:本文探讨视盘区视网膜神经纤维层(RNFL)厚度对糖尿病周围神经病变的诊断价值.
创新点:在进行糖尿病眼底检查的同时进行糖尿病周围神经病变的筛查,可以提高糖尿病周围神经病变的筛查效率.
方法:本文选择2型糖尿病患者无合并周围神经病变、2型糖尿病合并周围神经病变和健康对照组为研究对象,应用光学相干断层成像技术测定视盘区四个象限和整体平均RNFL厚度并进行比较,评估视盘区RNFL厚度对糖尿病周围神经病变的诊断价值.
结论:视盘区RNFL厚度可以作为糖尿病周围神经病变的一种诊断手段.

关键词组：2型糖尿病;周围神经病变;视网膜神经纤维层厚度;光学相干断层成像技术;诊断